水電在可持續(xù)發(fā)展中的作用論文
摘要：水電是利用水的落差所產(chǎn)生的電能，發(fā)電過程簡單。實際上，按照電力服務(wù)要求以及特定的站址情況，水力發(fā)電過程具有許多不同的用途。相應(yīng)的，水電項目種類繁多，每一個水電項目將提供不同種類的服務(wù)，產(chǎn)生不同的環(huán)境和社會影響，以及取得不同性質(zhì)和幅度的效益。因此，必須對每一個水電項目所提供的有關(guān)服務(wù)進行評估。在提供社會相同服務(wù)的基礎(chǔ)上，必須對供電項目進行比較。
關(guān)鍵詞：水電可持續(xù)發(fā)展作用
案例：
水電開發(fā)項目實例
—澳大利亞塔斯馬尼亞州的金河（KingRiver）電力開發(fā)
位于塔斯馬尼亞曲折的西海岸，金河（KingRiver）的電力開發(fā)是水電開發(fā)中的一個很好例子，并在許多方面為其他水電項目的全面開發(fā)和可持續(xù)運行提供了示范。此項目被認為是在顯著的環(huán)境和經(jīng)濟開發(fā)方面極有價值的案例研究，同時，在技術(shù)改造方面也取得了重大的成果：
--塔斯馬尼亞電力項目是在公眾對將要造成的環(huán)境影響強烈關(guān)心的氛圍下施工建設(shè)的。作為“戈登低地（LowerGordon）”項目的合理替代工程,它的開發(fā)受到了社會團體的廣泛接受。“戈登低地”項目由于受到聯(lián)邦政府的干預而被迫迅速停止；
--該項目處于一個涵蓋主要環(huán)境特點的流域內(nèi)，為此，在項目開發(fā)所有階段都面臨著一些獨特的環(huán)境挑戰(zhàn)，而這些挑戰(zhàn)最終都得到成功解決；
--項目在技術(shù)方面形成了許多有利特點，尤其是大壩，與傳統(tǒng)的實踐相比，它在堆石壩下游面布置了一個分節(jié)的溢流道，這是世界上首例用于堆石高壩。這種方案大大降低了施工成本，減少了對附近環(huán)境的危害；
--該項目的一個重大益處是，它促使人們意識到在塔斯馬尼亞水電中建立一個由專家組成的環(huán)境管理小組的必要；
--項目在塔斯馬尼亞水電未來業(yè)務(wù)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。
此案例研究描述了項目開發(fā)處在的政治形勢、存在的技術(shù)內(nèi)容、采取的環(huán)境措施、取得的社會效益，以及對塔斯馬尼亞水電的業(yè)務(wù)促進。
塔斯馬尼亞水電的背景
塔斯馬尼亞水電（過去稱為水電委員會）是一個負責金河電力開發(fā)的規(guī)劃和實施的組織，現(xiàn)在負責項目的運行和維護。
塔斯馬尼亞水電是一個政府所屬的電力機構(gòu)，它為澳大利亞南部面積為68,100平方公里的島嶼、即塔斯馬尼亞州提供所需電力。近一百多年來，塔斯馬尼亞水電一直進行大壩建設(shè)、河流開發(fā)等電力工程。塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統(tǒng)，按現(xiàn)在的配置，是一個包括54個大壩和28個水電站的'涵蓋全州的網(wǎng)絡(luò)，其裝機容量將近2,260MW。塔斯馬尼亞水電發(fā)出的電力占到全澳州可再生能源電力的近60%。
金河電力項目的政治形勢
金河電力開發(fā)方案產(chǎn)生于頗受爭議的氛圍下，是在1982年一個將帶來有力競爭價格的能源開發(fā)方案暫停之后提出來的。塔斯馬尼亞水電對全州的水電開發(fā)進行了細致的規(guī)劃，以滿足對電能增長的需要，但是戈登低地項目方案將淹沒塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)的一大片地區(qū)。當戈登低地開發(fā)項目受阻時，塔斯馬尼亞水電的計劃被打亂了，同時塔斯馬尼亞州為滿足電力需求的未來開發(fā)能力也受到了懷疑。
此后，位于塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)區(qū)外的兩個小型水電項目，即“金河”和“安東尼”項目開發(fā)方案被提了出來。項目總裝機容量為226MW。塔斯馬尼亞州的議會兩院立即批準了該項目，也得到了塔斯馬尼亞州民眾的廣泛認可，同時，除了遵循常規(guī)的規(guī)劃程序外，塔斯馬尼亞水電還開展了工程踏勘、設(shè)計和施工活動。雖然法律上并沒有要求塔斯馬尼亞水電制訂全面的環(huán)境管理計劃，但這樣做反映開發(fā)商對社會和環(huán)境責任認識。
項目的技術(shù)內(nèi)容
金河電力開發(fā)項目，裝機容量為143MW，工程共包括兩個大壩，一個83米高、大直徑、7公里長的渠首工程，一臺發(fā)電機組，遠方控制設(shè)備，長達50公里的220伏輸電線路以及大約36公里長的道路工程。
該項目選用了以下大壩及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)特點，以減少對環(huán)境的影響，或者稱之為成本節(jié)省策略：
--溢流道位于大壩的下游面。選擇此種方案減少了對周圍環(huán)境的危害；
--較長的渠首工程通常應(yīng)從下游端沿著一定的坡度向上開挖，以便能排干來水。相反的，金河的渠首是從上游向下開挖，使得引水渠的一個進水口永遠深深淹沒在下游末端附近的渠道里。
--在渠首成為引水渠道向下進入電站時，通常要有一個垂直的調(diào)壓井。調(diào)壓井通過建設(shè)一個向上伸展并與路面齊平的隧道來解決，節(jié)省了投資。調(diào)壓作用在引水隧道中，此隧道需滿足檢修和維護的通道要求。
由于在金河電力開發(fā)中的良好技術(shù)表現(xiàn)，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)從澳大利亞工程院贏得了多項優(yōu)良工程獎。在科羅提混泥土面板堆石壩下游面的分節(jié)溢流道被認為是世界首例，現(xiàn)在塔斯馬尼亞水電持續(xù)在混泥土面板堆石壩領(lǐng)域進行著有創(chuàng)造性的開發(fā)。采取的環(huán)境措施
在1983年，雖然塔斯馬尼亞水電并沒有被要求準備環(huán)境影響報告，但它卻自發(fā)地準備了金河項目建設(shè)的環(huán)境管理方案。這是澳大利亞首次建設(shè)的具有正式環(huán)境管理方案的水電項目，并且此方案影響了項目開發(fā)過程中的設(shè)計和施工活動。在建設(shè)期間成立了一個環(huán)境委員會來保證避免不必要的環(huán)境影響，對于不可避免的影響，則盡量減小并采取相應(yīng)的措施。
金河電力開發(fā)項目中出現(xiàn)了一些非常獨特的站址踏勘和設(shè)計方面的挑戰(zhàn)，最初是一系列關(guān)于流域內(nèi)一個在過去100多年來一直開采的大型銅礦的環(huán)境問題。位于昆斯鎮(zhèn)（Queenstown）的萊爾山銅礦，在站址踏勘期間仍然不斷地直接將礦渣（細小的沉積廢物）排入昆河（QueenRiver）。在昆河河床和兩岸以及金河下游的三角地帶可以看到大量的礦渣和熔煉后的碎屑。而且，礦區(qū)大量的硫礦石裸露在空氣和雨水中，與這種硫礦石有關(guān)的重金屬—如銅、鋁和鋅—由于酸液的泄漏而生成，在礦區(qū)來的徑流中含量很高。
基于大量的公開研究，大壩和電站位于將礦渣輸送到金河下游的昆河支流的上游，然而礦區(qū)泄漏的酸液時常進入擬建庫區(qū)。在礦區(qū)，必須進行導流工程建設(shè)來解決這一問題。
意識到此電力開發(fā)項目與塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)的緊密關(guān)系，必須倍加小心減小對景觀造成的損壞。在環(huán)境管理方案中盡量減小景觀損壞的措施包括：修建臨時通道、營地和工作區(qū)，在最低水位線下設(shè)立更多的木片和材料，盡量使永久通道和建筑物不要成為障礙，將施工期間產(chǎn)生的泥碳土和上層土儲存起來進行植被恢復時再利用，利用當?shù)匚锓N進行植被恢復，在淹沒前的蓄水區(qū)營救樹木，采取減少渠道沉積和水土流失的策略，并考慮泄露和溢流處理問題。
大量的工作也投入到了研究金河流域淹沒給土著遺產(chǎn)帶來的潛在影響這一敏感問題。專業(yè)的關(guān)于自然的外在考古資源被利用起來對這潛在的影響進行調(diào)查并做出了報告，對一些發(fā)現(xiàn)做出了詳盡的記載。在調(diào)查的過程中邀請了土著社會群體的代表參加。將這些全面研究中的發(fā)現(xiàn)提供給土著社區(qū)，并報給有權(quán)對流域淹沒進行批準或否決的部門。結(jié)果是，淹沒此流域的方案立即得到了批準。
在對金河電力開發(fā)項目進行調(diào)試時，一些由于蓄水（貝博湖）、救助困境中的動物，以及電站發(fā)電時的氧氣濃度所引起的重金屬和水質(zhì)問題得到了解決。塔斯馬尼亞水電還做了細致的研究，以了解電站運行對下游河邊和三角洲附近萊爾礦山殘渣的沉積，以及麥夸里港的水質(zhì)（金河注入此港）所造成的影響，以及可能減少的影響。
取得的社會效益
設(shè)計和施工期間，社區(qū)和相關(guān)的利益者進行了廣泛的協(xié)商—其中包括昆斯鎮(zhèn)的居民、建設(shè)湖泊的人、當?shù)氐奈瘑T會、萊爾礦山、在貝博湖內(nèi)捕撈鱒魚的消遣游客、以及麥夸里港的水產(chǎn)養(yǎng)殖者。
在建設(shè)過程中，該項目給當?shù)靥峁┝舜罅康念H受歡迎的就業(yè)機會，因為那時銅礦開采業(yè)正在衰退。昆斯鎮(zhèn)離項目開發(fā)區(qū)域非常近，塔斯馬尼亞水電更多地利用了當?shù)氐娜肆凸こ坛邪獭Ｒ粭l新的輸電線路的建設(shè)也為改造昆斯鎮(zhèn)的電力供應(yīng)以及準備將來從安東尼電站建設(shè)輸電線路提供了機會。當金河項目完工后，當?shù)氐膭诹τ直挥糜诮ㄔO(shè)附近的安東尼發(fā)電項目。
項目的建設(shè)也考慮為公眾提供大量便利，如開辟了野營區(qū)、游船進入湖區(qū)的坡道和公共景點。該電力項目為昆斯鎮(zhèn)現(xiàn)在和將來提供了更多的旅游條件。對受影響地區(qū)進行早期全面的植被恢復已經(jīng)使得許多地方適合游客開展旅游活動。
考慮將貝博湖作為一個主要的鱒魚消遣垂釣區(qū)的想法使相應(yīng)的大量設(shè)計和施工得以開展。當?shù)氐娜罕姺浅８兄x塔斯馬尼亞水電通過建一個減少重金屬注入湖泊的導流工程，從而在此湖中設(shè)立一個垂釣區(qū)而做出的努力。幾條施工通道已經(jīng)改造成了方便群眾進入湖區(qū)劃船的坡道，湖邊灌木叢的清除也使游船更安全。
對水電業(yè)務(wù)的促進
金河電力開發(fā)項目耗費了46,300萬澳元（1993年1月統(tǒng)計），估計長期平均電力輸出為67,000kW。從1993年投入運行以來，項目一直運行良好，沒有發(fā)生異常耗費。由于年均降水量比長期平均降水低4%，故年平均電力產(chǎn)出為原來項目預期的97%。該電力產(chǎn)出占塔斯馬尼亞州年電力產(chǎn)量的6%左右。
該項目在塔斯馬尼亞水電運營的綜合發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，主要用于滿足階梯性變化的負荷和調(diào)頻的需求。電站能在一定的范圍內(nèi)調(diào)整出力來滿足其他電站不能滿足的日負荷曲線變化，因此電站輸出能在很短的時間內(nèi)進行調(diào)整。因而使系統(tǒng)的運行更加靈活，同時促進了系統(tǒng)的穩(wěn)定，使整個塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統(tǒng)更經(jīng)濟。
該項目對于塔斯馬尼亞水電的未來事業(yè)發(fā)展非常重要。它將在2003年塔斯馬尼亞州加入澳大利亞國家電力市場中發(fā)揮非常重要的作用，同時塔斯馬尼亞水電通過巴士林（Basslink）海底電纜向外出口峰荷電能。而且，因為該項目中水庫庫容很大，且只有一臺機組運行，所以它將促進塔斯馬尼亞水電從其已經(jīng)規(guī)劃的大型風力開發(fā)區(qū)儲存風能的能力。
結(jié)論
由于上述原因，金河電力開發(fā)是水電項目開發(fā)和運行中一個極有價值的、很好的案例研究�；诮鸷与娏﹂_發(fā)中取得的經(jīng)驗，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)開始在整個公司內(nèi)開展環(huán)境管理政策和策略制定，同時，這些策略正不斷地得到修正、更新和完善。塔斯馬尼亞水電的環(huán)境政策屬于公眾的。它的環(huán)境管理系統(tǒng)獲得了ISO14001認證，每年接受二次檢查，同時，塔斯馬尼亞水電現(xiàn)在擁有一支配備良好的環(huán)境服務(wù)小組，全面參與對塔斯馬尼亞水電資產(chǎn)和開發(fā)的環(huán)境管理。
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